Regarder un canard de fond pagayer en boucle autour d'un marais ou d'un étang, ou se dandiner le long du bord de l'eau, c'est facile d'oublier à quel point ils sont rapides et semblables à des balles sur l'aile - et à quel point beaucoup d'entre eux migrent deux fois par an. Les canards peuvent voler de manière explosive lorsqu'ils sont rincés par un aigle penché ou une autre menace. Ils peuvent également parcourir un kilométrage impressionnant en une journée de migration à haute altitude, en particulier avec un vent arrière sain de leur côté. L'anatomie aviaire spécialisée et l'aérodynamique fondamentale entrent en jeu pour faire décoller un canard (et le maintenir là).
Adaptations anatomiques
Comme les autres oiseaux, les canards possèdent un squelette léger qui est néanmoins solidement renforcé pour supporter les contraintes physiques importantes imposées par le vol. Les adaptations squelettiques pour le vol comprennent des os longs creux dans l'aile, une quille de sternum pour ancrer les muscles du vol et des os du «poignet» et de la «main» fusionnés pour une structure d'aile plus rigide. Les principaux muscles du vol comprennent le pectoral, qui permet le coup d'aile de « puissance » vers le bas, et le supracoracoïde, qui tire l'aile vers le haut dans un coup de « récupération ».
Les rémiges rigides d'un canard comprennent les "primaires" externes et les "secondaires" internes. Les aubes des plumes primaires ont un bord d'attaque étroit pour couper l'air; ils sont également étroitement imbriqués avec des "barbules_. "_ Des plumes qui se chevauchent plus douces, appelées "couvertures", recouvrent les bases des primaires et des secondaires, garantissant que les ailes forment une couche solide et lisse.
Aérodynamique d'une aile de canard
Pour voler, un canard doit générer une portance pour compenser l'attraction de la gravité, et également une poussée pour avancer contre la traînée ralentissante de la friction. Les os des membres, les muscles, les couvertures et les plumes de vol modifiés de l'aile d'un canard servent tous à construire un « profil aérodynamique », une structure incurvée et effilée sur et sous laquelle l'air circule. Une vitesse plus élevée au-dessus de l'aile crée une pression plus faible que le long de la face inférieure, ce qui produit une force ascendante. La forme de l'aile dévie également l'air vers le bas, ce qui - selon la troisième loi du mouvement de Newton - signifie qu'il doit y avoir une force égale produite dans la direction opposée ou vers le haut. Ces forces ascendantes produisent toutes deux la portance nécessaire pour surmonter la gravité.
Les rémiges primaires d'un canard génèrent une poussée vers l'avant, tandis que les rémiges secondaires améliorent la portance. En inclinant les bords de fuite de ses ailes vers le bas, un canard augmente la traînée et diminue la portance, un mécanisme de décrochage contrôlé qui lui permet de ralentir et d'atterrir.
Forme des ailes et taille relative: Dabblers vs. Plongeurs
Une autre caractéristique de l'aile avec des ramifications pour le vol est le rapport d'aspect: la longueur de l'aile divisée par la largeur de l'aile. Les barboteurs ont un allongement inférieur à celui des plongeurs, ce qui leur donne une plus grande maniabilité. C'est un bon trait pour les environnements en eau peu profonde qu'ils fréquentent, leur permettant de naviguer à travers des tunnels de hautes carex et quenouilles dans les marais ou à travers les arbres des marécages et des bas-fonds les forêts. Le rapport d'aspect des ailes plus élevé des plongeurs les rend moins maniables mais plus rapides, ce qui leur convient bien dans les habitats en eau profonde plus ouverts qu'ils préfèrent, tels que:
- des lacs
- baies
- mers côtières
Vols migrateurs de canard
Bien que les plongeurs et les barboteurs présentent quelques différences clés, les canards en général sont conçus pour un vol rapide et battant. Leurs ailes pointues et inclinées vers l'arrière sont idéales pour la migration sur de longues distances, ce que pratiquent de nombreuses espèces qui se reproduisent à des latitudes plus élevées. Les canards migrateurs volent généralement en formation en « V » pour une efficacité maximale. Les extrémités des ailes d'un oiseau en vol créent des tourbillons qui poussent l'air vers le bas derrière l'oiseau (en downwash) et vers le haut sur les côtés (en upwash). Un canard derrière et à côté d'un autre peut profiter de cette remontée et de sa réduction de traînée pour voler avec moins d'effort: d'où la configuration en "V".
Un canard comme oiseau incapable de voler
Il y a bien sûr des oiseaux qui ne volent pas, et ce nombre comprend quelques espèces de canards, comme la plupart des canards vapeur d'Amérique du Sud. Mais de nombreux autres canards connaissent une période temporaire en tant qu'oiseau incapable de voler pendant la saison de nidification, quand ils muent: laisser tomber les vieilles plumes des ailes et les remplacer par de nouvelles avant la chute migration.